“中国天眼”又有重要新发现!我国天文团队借助其强大的观测能力,在银河系中发现了一对已知质量最轻的双中子星,其整体质量仅为2.488倍太阳质量。相关研究成果已于近期发表在了《物理评论快报》上。
被誉为中国天眼(FAST)的贵州500米口径球面射电望远镜,是目前全球最大的单口径射电望远镜。该望远镜自2020年正式开启科学观测以来,已在天文和物理学领域作出许多关键贡献,例如天文学家迄今已通过它累计发现超1200颗脉冲星。脉冲星是一类两极能够定向辐射出电磁辐射的中子星。
中国天眼发现的这一双中子星系统PSR J1856‑0039,除了是已知总质量最轻的,还是轨道周期最短的双中子星系统之一,两颗中子星每2.36小时就能完成一次互绕。根据科学家的预测,这两颗间距极小的中子星,由于整体质量较小,预计在大约8200万年后大概率会合并形成一颗质量更大的中子星,而不是因合并后质量超上限而坍缩成黑洞。如果届时人类还存在,便有机会观测到该双星合并时产生的引力波。
中子星是大质量恒星死亡发生超新星爆发后,内核坍缩形成的致密天体。受超新星形成机制与奥本海默极限约束,中子星的质量下限约为1.1倍太阳质量,上限约为2.25倍太阳质量。双中子星系统PSR J1856‑0039中较小的那颗,质量仅为1.19倍太阳质量,已接近理论下限,是目前已知质量最小的中子星之一;而目前已知质量最大的中子星是PSR J0740-6620,质量约为2.08倍太阳质量。中子星的直径通常在20公里左右,这意味着其平均密度高达10亿吨每立方厘米,真的是十分惊人。
人类虽已在宇宙中发现数量众多的中子星,但双中子星系统还是比较少见的,迄今仅发现大约30个。特别是像PSR J1856‑0039这种极短周期的双中子星系统,是用来高精度检验广义相对论的天然实验室,有望让人类进一步窥探时空以及引力的本质。



